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📁 浙江大学计算机学院计算机组成教材《计算机组成与设计》（潘学增）的课堂教学课件。
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<title>存储器层次结构的公共框架(3) </title>
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</head>

<body background="../images/arctile.jpg" bgcolor="#FFFFFF" text="#000000" link="#3399FF" vlink="#666666" alink="#FF9900">

<p align="center"><font color="#000000" size="6">存储器层次结构的公共框架(3)</font>  
</p>  
  
<p align="right"><font color="#000000"><a href="Index.htm"><img border="0" src="IMAGES/BACK.GIF" align="left" width="60" height="45"></a>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;    
<a href="4.2.htm"><img border="0" src="IMAGES/PREV.GIF" width="60" height="45"></a>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<a href="../chapter8/index.htm"><img border="0" src="IMAGES/FORW.GIF" width="60" height="45"></a></font>    
</p>    
    
<p><font color="#000000" size="4">&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</font>       
</p>       
       
<p><font size="4" color="#000000">      
3． 失效时替换算法？</font>            
</p>            
            
<p><font color="#000000" size="4">&nbsp;&nbsp;&nbsp; 失效时要替换掉一个块<br>           
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br>           
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;（1） 全相联印象，所有块都是淘汰的侯选</font>           
</p>           
           
<p><font color="#000000" size="4">&nbsp;&nbsp;&nbsp; （2） 组相联中，同一组中的块是侯选的<br>            
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br>           
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; (3） 直接印象中，只有一个是侯选的<br>            
</font>            
</p>            
            
<p><font color="#000000" size="4">&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;替换算法有两种：</font>         
</p>         
         
<p><font color="#000000" size="4">&nbsp;&nbsp;&nbsp; （1） 随机法（Random）<br>           
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br>           
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 随机地选取一项替换，未考虑程序局部性特点，命中率较低。</font>          
</p>          
          
<p><font color="#000000" size="4">&nbsp;&nbsp; （2） LRU法（least Recently-used）<br>            
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br>           
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;把最近最少使用的块先替换掉，该算法反映了局部性特点，应用范围较广。            
该算法需要追踪机制，要简单的设立一计数器.<br>           
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br>           
&nbsp;&nbsp;&nbsp;例如：LRU跟踪四块组的CACHE，每块设立一个计数器两位.</font>          
</p>          
          
<p><font color="#000000" size="4">&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; <img border="0" src="IMAGES/4.3.ht3.gif" width="528" height="271"><br>           
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</font>           
</p>           
           
<p><font color="#000000" size="4">&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 当访问某块时，该块计数值改为0，其他未被访问的块的计数值：</font>            
</p>            
            
<p><font color="#000000" size="4">&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 1） 少于被访问块计数值的，值加1。<br>           
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br>            
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 2） 大于或等于者，值不变。<br>            
</font>            
</p>            
            
<p><font size="4" color="#000000">4.如何处理写操作？</font>           
</p>           
           
<p><font color="#000000" size="4">&nbsp; 在任何一存储器中，写操作是一种关键的操作，前述已知有二种基本操作<br>         
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br>          
&nbsp;&nbsp;（1） 写通。信息写到CACHE中，也写到低层存储器中，确保一致性。</font>            
</p>            
            
<p><font color="#000000" size="4">&nbsp; （2） 回写。信息只写到CACHE中的块，但当修改过的块被替换时，则把该块回写到低层的存储器中。虚拟总是回写。</font>          
</p>          
          
<p><font color="#000000" size="4">&nbsp;回写机制的优点是：</font>         
</p>         
         
<p><font color="#000000" size="4">&nbsp; （1） 处理器写缓存速度快，写低层存储器的速度慢。<br>           
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br>           
&nbsp;&nbsp;（2） 在块中多次高速修改，但只需一次低速改写主存或磁盘。</font>           
</p>           
           
<p><font color="#000000" size="4">&nbsp; (3）       
当块回写时，系统可以有效地利用低层数据总线宽度，也可以加宽接口，提高失效处理速度。<br>           
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br>          
写通的优点是：</font>          
</p>          
          
<p><font color="#000000" size="4">&nbsp;（1） 读失效不必等到更低的一层。<br>            
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br>           
&nbsp;（2） 写通在高速系统实现比较实际，有时需要增加缓冲器。<br>            
</font>           
</p>           
           
<p>           
　           
</p>           
           
<p><font size="4" color="#000000">           
5．三C模型——定性分析CACHE的失效机型</font>           
</p>           
           
<p><font color="#000000" size="4">&nbsp; 失效分为三类：<br>          
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br>           
&nbsp;&nbsp;            
（1）初始失效(Compulsory miss)——开始时字块不在CACHE中，所以必须往CACHE中 调入字块。<br>          
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br>          
&nbsp;&nbsp;            
（2）容量失效(Capacity miss)——如果在执行程序时，CACHE不能包括所有所需的字块，容量失效发生，此时有些字块就会丢失或是稍侯</font>          
</p>          
          
<p><font color="#000000" size="4">&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 再调用。<br>          
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br>          
&nbsp;&nbsp;            
（3）冲突失效(Conflict miss or Collision miss)——如果CACHE的替换方法采用的是组相联映射或是直接映射，此冲突就会发生，因为</font>          
</p>          
          
<p><font color="#000000" size="4">&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;       
太多的字块对应同一组，字块可 能会丢失或是稍侯再调用。<br>           
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br>         
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br>          
</font>          
</p>          
          
        
        
</body>        
        
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